Principy (46.) Jen pro otužilé počtáře, znalé násobení a dělení!

Nejprve prozraďme, co vlastně Joule a Lenc objevili. Mnoha pokusy a výpočty zjistili, že množství tepla vzniklého elektrickým proudem je přímo úměrné množství dodané elektrické energie.
Tím máme zároveň potvrzeno, že teplo je určitý druh energie. Jeho množství se určuje v joulech (J). Užívají se však také zvláštní jednotky, nazvané kalorie (píše se cal.). Říkáme, že kalorie je množství tepla potřebného k ohřátí 1 gramu vody o 1°C. Podle toho k ohřátí 1000gramů (1 litru) vody o 20°C je třeba 20X1000=20000 kalorií. Tisíckrát větší jednotka je kilokalorie (píše se kcal.). Může proto také psát, že k ohřátí onoho litru vody je třeba 20kcal. Podle Joulea a Lence je tato energie přímo úměrná dodané elektrické energii. Tento zákon napsali ve tvaru:

                    množství tepla v kaloriích Q=0,24.U.I.t

kde U je napětí ve voltech, I proud v ampérech a t doba v sekundách. A právě onu konstantu k=0,24 určili Joule a Lenc.
Také my si ji můžeme určit, poněvadž z pokusu známe všechny hodnoty. Když ji vypočteme z předešlého vztahu, bude dána výrazem:

                               množství tepla v kaloriích          Q
             tanta k = ---------------------------------- = --------
                            napětí X proud X čas ve vteř.      U.I.t

Zkusme do toho dosadit odměřené hodnoty.
Množství tepla potřebného k ohřátí vody je dáno součinem její váhy a zvýšení teploty. Rozdíl teploty jsme naměřili: 17,9-15,6=2,3°C.
Váha půllitru čisté vody je 500 gramů. Proto bude množství potřebného tepla: Q=500.2,3=1120kalorií.
Na voltmetru jsme nastavili 5 voltů, na ampérmetru jsme odečetli 1,9 ampéru a doba měření byla 10 minut neboli 600 vteřin. Bude tedy hodnota jmenovatele zlomku      (U.I.t)=5.1,9.600=5700.
A tak je tu slavnostní chvíle, kdy i my po příkladu obou badatelů vypočteme konstantu k, tzv. elektrický ekvivalent tepla.

                                            1 150
                                      k = ------- = 0,202
                                            5 700

Poněkud jsme se rozešli s hodnotou, jakou nalezl Joule a Lenc. Ale to nevadí. Je to jistě zaviněno nedokonalostí našeho zařízení. Teplo se ztrácelo do okolí a přístroje jistě neukazovaly právě nejpřesněji, zkrátka my za to nemůžeme.

Jinak jsme však provedli slavný historický pokus docela pěkně.